SU1737330A1 - Устройство дл определени параметров состо ни морской воды в натурных услови х - Google Patents

Abstract

Устройство дл  определени  параметров морской воды в натурных услови х относитс  к области гидрофизических измерений и может быть использован дл  определени  солености, плотности и других параметров морской воды в натурных услови х . Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет определени  вли ни  растворенного в морской воде углекислого Изобретение относитс  к гидрофизическим измерени м, обеспечивает точное определение средних и пульсационн ых значений солености и других параметров морской воды в натурных услови х. Известны устройства дл  автоматического определени  в услови х Океана параметров состо ни  морской воды (температуры , солености и плотности) синхронно измер ют величины оптического показател  преломлени  и скорости звука в морской воде при одинаковом пространстгаза на параметры состо ни  морской воды. Цель достигаетс  тем. что в устройство, содержащее герметичный корпусе размещенной в нем электронной частью первичных измерительных преобразователей, первичный измерительный преобразователь гидростатического давлени , первичный измерительный преобразователь температуры с резистивным термочувствительным элементом, помещенным в защитный теплопроводный капилл р, размещенный на тер- мобарокомпенсационных опорах, введен измеритель скорости звука с акустической базой, ограниченной излучателем и отражателем. Первичный измерительный бесконтактный преобразователь электропроводности размещен соосно с акустической базой между излучателем и отражателем. Излучатель закреплен на корпусе , защитный теплопроводный капилл р первичного измерительного преобразовател   вл етс  отражателем и размещен на термобарокомпенсационных опорах плоскопараллельно излучателю. 3 ил. венном разрешении, по которым затем вычисл ют искомые величины температуры, солености и плотности по известным эмпирическим соотношени м. Недостатком известных устройств  вл етс  больша  погрешность, обусловленна  несовершенством примен емых эмпирических зависимостей дл  оптического показател  преломлени , невозможность применени  на больших глубинах, в мутных водах, неудовлетворительные пространственно-временные параметры вследствие Ё Сл) VJ Ы СО О

Description

разнесенных измерительных объемов первичных преобразователей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  определени  при натурных измерени х взаимосв занных гидрологических параметров морской воды, содержащее герметичный корпус с размещенной в нем электронной частью первичных измерительных преобра,- зователей, первичный измерительный пре- образователь гидростатического давлени  и гидрометрическую пару ТХ-типа из первичного измерительного преобразовател  температуры с резистивным термочувствительным элементом, помещенным в защитный капилл р, и первичного измерительного преобразовател , а по полученным данным вычисл ютс  с помощью эмпирических формул плотность, соленость и другие необходимые параметры состо ни  морской воды.

Недостатком известного устройства  вл етс  погрешность, вносима  неучтенным вли нием на величины определ емых параметров состо ни  морской воды растворенного в морской воде углекислого газа, так как примен емые методики определени  параметров состо ни  морской воды по известным эмпирическим соотношени м не содержат корректировки воздействи  этого фактора ни при калибровке используемых измерительных преобразователей проводимости и скорости звука, ни при натурных измерени х. Это приводит к существенной величине погрешности, так как содержание растворенного в морской воде углекислого газа значительно колеблетс  в зависимости от самых разнообразных параметров,  вл  сь а то же врем  необходимым параметром дл  р да прикладных исследований, например при определении процессов водного метаболизма; показано, что на глубинах до 35 м расчетное значение скорости звука превышает измеренную абсолютную скорость звука в среднем на 7-9 м/с с максимальным превышением до 15 м/с, в диапазоне до 100 м измеренна  величина абсолютной скорости звука превышает расчетное значение на 1,5-10 м/с.

Цель изобретени  - повышение точности за счет определени  вли ни  растворен- ного в морской воде углекислого газа на параметры состо ни  морской воды.

Цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее герметичный корпус с размещенной в нем электронной частью первич- ных измерительных преобразователей, первичный измерительный преобразователь гидростатического давлени , первичный измерительный преобразователь температуры с резистивным термочувстви-

тельным элементом, помещенным в защитный теплопроводный капилл р, и первичный измерительный преобразователь электропроводимости, введены измеритель скорости звука с акустической базой, ограниченной излучателем и отражателем, термобарокомпенсационные опоры, первичный измерительный преобразователь электропроводимости выполнен бесконтактным и размещен соосно акустической базе между излучателем и отражателем, излучатель закреплен на корпусе, защитный теплопроводный капилл р первичного измерительного преобразовател   вл етс  отражателем и размещен на термобароком- пенсационных опорах плоскопараллельно излучателю.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - устройство, общий вид.

Принципиальна  схема устройства (фиг. 1) включает первичный измерительный преобразователь давлени  I,электрически соединенный с электронной частью всех первичных измерительных преобразователей II, электрическую линию св зи III, соедин ющую-блок первичных измерительных преобразователей с совмещенными измерительными объемами IV.

Устройство (фиг. 2 и 3) содержит металлический корпус 1 бесконтактного первичного измерительного преобразовател  электропроводимости, фланец 2 из диэлектрика , защитный теплопроводный капилл р 3 первичного измерительного преобразовател  температуры,  вл ющийс  отражателем ультразвуковых зондирующих импульсов, генерируемых измерителем скорости звука, закрепленный на покрытых диэлектриком верхних част х 4 опор. Фланец 2 через герметизирующее уплотнение 5 установлен на корпусе 1 и зафиксирован на нем зажимной гайкой 6. Внутри корпуса 1 размещены две обмотки 7 и 8 трансформатора, цилиндрическа  часть фланца 2 в виде трубки 9 с калиброванным отверстием соединена с корпусом 1 через герметизирующее уплотнение 10. Корпус 1 бесконтактного первичного измерительного преобразовател  электропроводности соединен с корпусом электронной части опорами 11, в которых размещены электрические цепи, соедин ющие с электронным блоком обмотки 7 и 8 трансформатора. Верхние части 4 опор, на которых размещен защитный капилл р 3 первичного измерительного преобразовател  температуры, соединены соосно со своими нижними част ми 12. Измеритель скорости звука излучает ультразвуковые зондирующие импульсы излучателем 13,

герметично установлен на фланце 14 в корпусе электронного блока, на поверхности которого размещено отверстие 15 первичного измерительного преобразовател  гидростатического давлени . Цилиндрическа  5 часть 16 приборного корпуса оканчиваетс  герметичным посадочным гнездом 17 и электрическим разъемом 18, на ней же размещены опоры 19 нижних частей стоек 12 и термокомпенсационные трубки 20 этих 10 опор.

Устройство работает следующим образом .

Набегающий на устройство поток морской воды проходит через калиброванное 15 отверстие трубки 9 первичного измерительного преобразовател  электропроводности, измерительный объем которого представл ет собой цилиндр, диаметр которого равен диаметру калиброванного отверсти  трубки 20

9,а высота ограничена торцами трубки 9, котора  представл ет одну деталь с фланцем 2 из диэлектрика, герметично уплотненную на корпусе 1 резиновыми кольцами 5 и

10,закрепленную зажимной гайкой 6. Пер- 25 вичный измерительный преобразователь электропроводности размещен на полых герметичных опорах 11 на торцовой части цилиндрического приборного корпуса 16, в которых проложены электрические цепи, 30 соедин ющие с электронной частью обмоток 7 и 8 трансформатора. Импульсно-цик- лический измеритель скорости звука излучает ультразвуковые зондирующие импульсы излучателем 13, которые проход т 35 через измерительный обьем первичного измерител  электропроводности, ограниченный калиброванной трубкой 9, отражаетс 

от защитного теплопроводного капилл ра 3 первичного измерительного преобразова- 40 тел  температуры и приходит обратно на излучатель 13, работающий в этот момент в режиме приема.

. Термобарокомпенсаци  акустической базы измерител  скорости звука обеспечи- 45 ваетс  за счет такого подбора материалов опор 12, 20 и корпуса излучател  t3, что относительно корпуса 16 удлинение корпуса излучател  13 под воздействием температуры на Л 1Изл равно удлинению опор 12 и 20, на которых закреплен защитный теплопроводный капилл р первичного измерительного преобразовател  температуры 3 - на Alonop. откуда при Д1опор . h0n x ой. где Ь0п - высота опоры, превышающа  уровень отсчета от корпуса, м; пизл - высота излучател , превышающа  уровень отсчета от корпуса, м; а (г) - температур-i ный коэффициент линейного расширени  материалов опоры (излучател ), 1/град.

Использование предлагаемого устройства позволит учитывать вли ние растворенного в морской воде углекислого газа на определ емые в натурном эксперименте параметры состо ни  морской воды.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  параметров состо ни  морской воды в натурных услови х , содержащее герметичный корпус с размещенной в нем электронной частью первичных измерительных преобразователей , первичный преобразователь гидростатического давлени , первичный измерительный преобразователь температуры с резистивным чувствительным элементом , помещенным в защитный теплопроводный капилл р, и первичный измерительный преобразователь электропроводности , отличающеес  тем. что, с целью повышени  точности за счет определени  вли ни  растворенного в морской воде углекислого газа на параметры состо ни  морской воды, в него введены измеритель скорости звука с акустической базой, ограниченной излучателем и отражателем, тер- мобарокомпенсационныеопоры,

   первичный измерительный преобразователь электропроводности выполнен бесконтактным и размещен соосно с акустической базой между излучателем и отражателем, излучатель закреплен «а корпусе, защитный теплопроводный капилл р первичного измерительного преобразовател   вл етс  отражателем и размещен на тер- мобэрокомпенсационных опорах плоскопараллельно излучателю.

   Фиг.З